(精品)蓄电池基础.ppt
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1、提提 纲纲第一部分:蓄电池原理概述第一部分:蓄电池原理概述第二部分:蓄电池的周期性维护检测第三部分:蓄电池的常见故障分析第四部分:蓄电池容量设计及电池安装1电池概念电池概念 电池是一种电的电池是一种电的存储装置,可以有各种存储装置,可以有各种形状、大小、电压和容形状、大小、电压和容量的电池量的电池 电能 化学能 当两种金属(通常是性质有差异的金属)浸没于当两种金属(通常是性质有差异的金属)浸没于电解液之中,它们可以导电,并在两极之间产生一定电解液之中,它们可以导电,并在两极之间产生一定电动势电动势.2铅酸蓄电池铅酸蓄电池 负极板铅(Pb)与正极板二氧化铅(PbO2)浸入一定浓度的硫酸(H2SO
2、4)溶液(电解液)构成。每个单体具有2V电动势,蓄电池通过串联获得所需电压;通蓄电池通过串联获得所需电压;通过并联获得所需容量。过并联获得所需容量。3铅酸蓄电池的类型和基本应用铅酸蓄电池的类型和基本应用 两类典型的铅酸蓄电池 1、开口排气式(富液式)2、密封或阀控式铅酸蓄电池 (VRLA-Valve Regulated Lead-Acid)(1)超细玻璃纤维隔板(AGM)(2)胶体电池(GEL)4两两大类蓄电池技术特点比较大类蓄电池技术特点比较 开口排气式 阀控式VRLA 较早的技术 氧气复合技术 需要单独的电池房 可在办公环境中使用 定期维护 维护工作量相对较少 需要额外的安全防护 滤酸防爆
3、,较安全 贮存使用保持直立状态 贮存使用可为任意方向 接线数量可能较大 可在负载内部或邻近使用 阀控式铅酸蓄电池已于许多使用领域取代了开口排气式5两种阀控式密封电池比较两种阀控式密封电池比较 AGM电池(超细玻璃纤维隔板)电池(超细玻璃纤维隔板)高比能(按体积或重量)可快速充电 可适应低温运行环境 中等深度放电 高温影响GEL电池(胶体电池)电池(胶体电池)适合深循环放电 可适应高温运行环境适于小电流放电模式 早期无氧复合反应 氧气通道的随机性6铅酸蓄电池内部结构铅酸蓄电池内部结构 电池槽、盖 超强阻燃ABS塑料.端极柱 内嵌镀锡紫铜芯,使其电阻最小化,极柱采用三层特殊密封技术,完全阻止蓄电池
4、漏液可能.汇流排 防腐蚀抗氧化、耐大电流冲击.正负极群 板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金,抗伸延、耐腐蚀、析氢过电位高.微细玻璃纤维隔板 粗细纤维合理配比,吸液力强、弹性持久.安全阀 配备导气三通阀,采用防酸雾集气排气专利结构.7VRLA蓄电池工作原理蓄电池工作原理 放电放电PbO22H2SO4Pb PbSO42H2OPbSO4 充电充电 (二氧化铅)(二氧化铅)(硫酸)(硫酸)(海绵状铅)(海绵状铅)(硫酸铅)(硫酸铅)(水)(水)(硫酸铅)(硫酸铅)正极活物质正极活物质 电解液电解液 负极活物质负极活物质 正极活物质正极活物质 电解液电解液 负极活物质负极活物质 电解液中的H2SO4不仅是导
5、电的电解质也是参与反应的反应物 正极的PbO2与负极的Pb在放电反应后均生成PbSO48氧气复合反应(氧气复合反应(2)当吸收正极板产生的氧气当吸收正极板产生的氧气而消耗的海绵状铅的量与负而消耗的海绵状铅的量与负极板充电生成海绵状铅的量极板充电生成海绵状铅的量二者达到平衡状态时,便实二者达到平衡状态时,便实现了电池的密封现了电池的密封9提提 纲纲第一部分:蓄电池原理概述第二部分:蓄电池的周期性维护要求第二部分:蓄电池的周期性维护要求第三部分:蓄电池的常见故障分析第四部分:蓄电池容量设计及电池安装10一、电池周期性检测项目一、电池周期性检测项目月度维护内容月度维护内容11二、电池周期性检测项目二
6、、电池周期性检测项目季度、年度维护内容季度、年度维护内容12蓄电池的维护蓄电池的维护 清扫清扫13三、电池电压的测试操作要求三、电池电压的测试操作要求 电池电压测试:电池电压测试:端电压的测量应该从单体电池极柱的根部用四位半数字电压表来测量。有些品牌的蓄电池在平时浮充使用时电压表表笔无法接触极柱根部来测量其端电压,只能在极柱的螺钉上测量,这将会带来测量误差。在测量时需要考虑电池的充电电流,如果浮充电流很小,则测量误差可以忽略。电池连接条压降测试电池连接条压降测试:极柱压降的测量需要使用直流钳形表、四位半数字万用表,极柱压降必须在相邻两只电池极柱的根部测量。14 四、电池容量测试四、电池容量测试
7、 离线核对放电测试离线核对放电测试:适用于适用于:新电池工程验收新电池工程验收;年度维护中两组及多组电池并联使用的场合。年度维护中两组及多组电池并联使用的场合。具体步骤如下:具体步骤如下:(1)将充满的蓄电池组脱离直流系统)将充满的蓄电池组脱离直流系统.(2)开始放电前检查开关电源、交流供电、后备柴油发电机组是否正常开始放电前检查开关电源、交流供电、后备柴油发电机组是否正常.(3)正确连接好)正确连接好AT-BSTAT-BST蓄电池监控测试仪蓄电池监控测试仪,设置好各项放电参数设置好各项放电参数,按照仪表提示操作放电按照仪表提示操作放电.(4)采用)采用AT-BST蓄电池监控测试仪蓄电池监控测
8、试仪进行测试时,测试仪能够自动实时显示、记录放电时间、放电电流、电池进行测试时,测试仪能够自动实时显示、记录放电时间、放电电流、电池电压等参数。首次使用时操作人员需要用高精度钳形表与万用表测量放电电流和电池电压,并与测试仪进行比较,电压等参数。首次使用时操作人员需要用高精度钳形表与万用表测量放电电流和电池电压,并与测试仪进行比较,以判断该测试仪的测量精度。以判断该测试仪的测量精度。(5)通过测量,找出电压最低的两只电池作为标示电池。标示电池应作为重点观察对象)通过测量,找出电压最低的两只电池作为标示电池。标示电池应作为重点观察对象.(9)根据测试数据进行蓄电池组容量的核算。)根据测试数据进行蓄
9、电池组容量的核算。AT-BST蓄电池监控测试仪数据分析软件会自动完成蓄电池监控测试仪数据分析软件会自动完成 15 四、电池容量测试四、电池容量测试 在线性能测试:在线性能测试:在实际操作中,对于一组电池一般采用在线式在实际操作中,对于一组电池一般采用在线式性性能测试能测试。在线式在线式性能测试性能测试通常切断开关电源的交流供电,让电池给实际通信负载放电通常切断开关电源的交流供电,让电池给实际通信负载放电,AT-BST,AT-BST监控测试仪自动实时显示、记录电池放电电流监控测试仪自动实时显示、记录电池放电电流,整组电池电压整组电池电压,单节单节电池电压电池电压,放电时间放电时间,放出容量等数据
10、放出容量等数据.当放电达到设置条件时当放电达到设置条件时,仪表发出声音仪表发出声音报警报警,此时恢复开关电源的交流供电此时恢复开关电源的交流供电,放电数据用,放电数据用AT-BST监控测试仪数据监控测试仪数据分析软件分析软件进行自动分析,判断电池的容量情况进行自动分析,判断电池的容量情况.16 四、电池容量测试四、电池容量测试 离线快速容量测试:离线快速容量测试:在日常维护中,对于多个机房多在日常维护中,对于多个机房多组电池若采用放电组电池若采用放电测试,需要时间长、工作量大测试,需要时间长、工作量大。AT-BST监控测试仪的监控测试仪的快速容量测试功能只需快速容量测试功能只需515分钟就分钟
11、就能测出每节单体电池的内阻、容量百分数能测出每节单体电池的内阻、容量百分数,判断电池的,判断电池的容量情况容量情况.17四、电池容量的测试四、电池容量的测试电池3小时率放电曲线图测试曲线图:测试曲线图:18 当电池室环境温度升高,电池壳体内活性物质反应加剧,当电池室环境温度升高,电池壳体内活性物质反应加剧,浮充电流越大,但电池浮充电流越大,但电池温度高会加速合金腐蚀速度,长期处于这一环境中的电池板栅可因之而穿孔损坏,易温度高会加速合金腐蚀速度,长期处于这一环境中的电池板栅可因之而穿孔损坏,易使活性物质附着减弱而脱落,最后阻碍电极反应,降低了电池容量;其次使电池水份使活性物质附着减弱而脱落,最后
12、阻碍电极反应,降低了电池容量;其次使电池水份散失,加大了电液浓度。同样,电池温度偏低也会影响电池的容量。散失,加大了电液浓度。同样,电池温度偏低也会影响电池的容量。电池室温度一般要求控制在电池室温度一般要求控制在25,浮充电压为,浮充电压为2.25V,浮充电流在浮充电流在45mA/100Ah左右。为了能控制这一电流值,在不同温度时开关电源应能自动调整浮充电压,即要左右。为了能控制这一电流值,在不同温度时开关电源应能自动调整浮充电压,即要求开关电源具有输出电压的自动温度补偿功能。环境温度每升高求开关电源具有输出电压的自动温度补偿功能。环境温度每升高1,单体电池浮充,单体电池浮充电压降低电压降低3
13、mV;反之,环境温度每降低反之,环境温度每降低1,单体电池浮充电压要升高,单体电池浮充电压要升高3mV。需要指需要指出的是蓄电池浮充电压温度补偿范围一般限制在出的是蓄电池浮充电压温度补偿范围一般限制在338之间。超出这一范围时,浮之间。超出这一范围时,浮充电压不再继续升高或降低。充电压不再继续升高或降低。六、环境温度对电池使用的影响六、环境温度对电池使用的影响19七、蓄电池的报废及更换标准七、蓄电池的报废及更换标准 根据维护规程规定:当某组电池容量小于额定容量的根据维护规程规定:当某组电池容量小于额定容量的80时,该组电池可以申请报废处时,该组电池可以申请报废处理。实际上,进口电池的使用寿命一
14、般可以达到理。实际上,进口电池的使用寿命一般可以达到810年,国产电池在正常使用情况下可达年,国产电池在正常使用情况下可达48年,年,UPS电池可达电池可达35年。年。为了充分发挥整组电池的经济效益,电池的报废一般按照以为了充分发挥整组电池的经济效益,电池的报废一般按照以下原则进行:下原则进行:(1)机房电池:当机房单体电池容量小于)机房电池:当机房单体电池容量小于80的数量超过的数量超过25 时,整组电池申请报废。时,整组电池申请报废。否则,用相同品牌、相同型号的电池更换容量不足的电池。否则,用相同品牌、相同型号的电池更换容量不足的电池。(2)基站电池:当基站电池容量小于)基站电池:当基站电
15、池容量小于60的单体数量超过的单体数量超过13时,整组电池申请报废。时,整组电池申请报废。否则,用相同品牌、相同型号的电池更换容量不足的电池。否则,用相同品牌、相同型号的电池更换容量不足的电池。20FFFFFF并联使用:推荐为并联使用:推荐为3组以内;组以内;多层安装:层间温度差控制在多层安装:层间温度差控制在3以内;以内;散热条件:电池间距保持散热条件:电池间距保持5mm10mm之间之间;换气通风条件:保证室内氢气浓度小于换气通风条件:保证室内氢气浓度小于0.8%;关于电池混用:新旧不同、厂家不同的产品不允许混合使用;关于电池混用:新旧不同、厂家不同的产品不允许混合使用;浮充使用条件:限流浮
16、充使用条件:限流0.25C10 ,电压为电压为2.23V/单格;单格;F最佳环境温度:最佳环境温度:20 25。蓄电池使用条件蓄电池使用条件21蓄电池的使用(蓄电池的使用(1)充电方式)充电方式1、浮充/备用充电:蓄电池处于连续充电状态,电压相对较低,注意充电电流。2、循环充电:蓄电池重复充、放电使用时的充电方法,电压相对较高,注意充电时间。放电之后应立即充电(防止PbSO4重结晶)22八、蓄电池常见符号说明八、蓄电池常见符号说明C1C10:电池电池110小时率的放电容量;小时率的放电容量;I1I10 :电池电池110小时率的放电电流;小时率的放电电流;:电池放电容量系数,放电电流越小,容量系
17、数越大,具体电池放电容量系数,放电电流越小,容量系数越大,具体数值见附表数值见附表223项项 目目GNB南都南都华达华达浮充浮充2.25/27/54V2.23/26.8/53.5V2.25/27/54V均充均充2.35/28.2/56.4V2.35/28.2/56.4V2.35/28.2/56.4V限流限流0.060.08C100.1C100.1250.20C10过压停机过压停机58/29V58/29V58/29V高压告警高压告警57/28.5V57/28.5V57/28.5V低压告警低压告警44/22V44/22V44/22V周期均充时间周期均充时间12H10H12H均充周期均充周期1年年9
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